Korištenje regulacijskih transformatora za regulaciju napona i jalove snage u prijenosnoj mreži

master's thesis

• Title (english): Using of regulating transformer for voltage and reactive power control in transmission network
• Author: Nikola Bunčić
• Mentor: Ivica Pavić (mentor)
• Committee member: Ivica Pavić (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Viktor Milardić (član povjerenstva)
• Committee member: Božidar Filipović-Grčić (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Electrical Engineering and Computing; Zagreb
• Defense date and country: 2017-07-07, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Electrical Engineering

Abstract

Regulacija jalove snage u prijenosnim mrežama veže se uz regulaciju iznosa napona, a u tu svrhu se koriste regulacijski uređaji kao prigušnice, kondenzatorske baterije, sinkroni kompenzatori, SVC uređaji te regulacijski transformatori s uzdužnom regulacijom. Kako bi se mogao odrediti utjecaj određenog regulacijskog uređaja na elektroenergetski sustav potrebno je matematički modelirati sve elemente, kao i samu prijenosnu mrežu u cjelini. Ukupni djelatni gubitci izabrani su kao funkcija cilja u optimizaciji tokova jalovih snaga. U radu se kao regulacijski uređaj koriste transformator s uzdužnom regulacijom, a varijabla je vektor položaja regulacijskih preklopki koje je potrebno optimizirati. Proračun tokova snaga u ovom slučaju baziran je na iterativnom postupku Newton-Raphson. Prilikom rješavanja problema korišten je programski paket MATLAB. Zadatak je bio optimizirati tokove jalovih snaga u mreži uz uvjet da naponi ostanu u propisanim granicama za tu mrežu.
Proračun koji je dan u dodatku testiran je na mreži IEEE 118. Rezultati su verificirani korištenjem programskog sustava Siemens PSS/E 33. Gubitci u mreži su smanjeni, a naponi bliže nazivnim vrijednostima. Bolji rezultati mogli bi se postići uključivanjem većeg broj regulacijskih uređaja u optimizaciju.

Abstract (english)

Reactive power regulation in power systems is closely connected to voltage regulation which is achieved by regulation devices like shunt reactors, shunt capacitors, synchronous compensators, SVC devices and tap changing transformers. To determine the impact of all elements on the power system it is necessary mathematically to model all the elements and the entire power system. Total active power losses were chosen as the goal function in optimizing reactive power flow. In this case as regulation devices are used tap changing transformers and the variable is the vector of the tap changer position which is to be optimized. Power flow is based on the Newton-Raphson iterative method. The solution is realized in MATLAB. The goal was to optimized the reactive power flow so none of the voltages break the limit.
Calculation which is given in the appendix was tested on the IEEE 118 power system. The results were verified using the Siemens PSS/E 33. The losses in the power system are reduced and the voltages are closer to the nominal value. Better results could be achieved by using a larger number of control devices.

• Keywords: regulacija napona; tokovi jalovih snaga; regulacijski transformatori; Newton-Raphson; optimizacija; MATLAB; IEEE 118
• Keywords (english): voltage regulation; reactive power flow; regulating transformers; Newton-Raphson; optimization; MATLAB; IEEE 118
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:510404
• Study programme: Title: Electrical Engineering and Information Technology; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra inženjer/inženjerka elektrotehnike i informacijske tehnologije (magistar/magistra inženjer/inženjerka elektrotehnike i informacijske tehnologije)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Closed access
• Created on: 2019-03-13 19:27:48